PROPOSTA DE MÉTODO PARA AVALIAÇÃO DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DE EDIFICAÇÕES COMERCIAIS, DE SERVIÇOS E PÚBLICAS

ENERGIA PRIMÁRIA – CONCEITO

Forma de energia disponível na natureza que não foi submetida a qualquer processo de conversão ou transformação. É a energia contida nos combustíveis ainda brutos (primários). Pode ser proveniente de fontes renováveis ou não renováveis. Quando não utilizada diretamente, pode ser transformada em fontes de energia secundárias (eletricidade, calor, etc.).

“Quando há competição entre as fontes de energia para prover um mesmo uso final, é recomendável que a classificação da eficiência de um equipamento ou sistema leve em consideração a fonte de energia utilizada.”

FATORES DE CONVERSÃO DE ENERGIA “Para avaliar a eficiência de dois equipamentos, ou sistemas, utilizados para o mesmo uso final de energia (ex.: chuveiros elétricos e aquecedores de passagem), NÃO SE PODE APENAS CONSIDERAR A EFICIÊNCIA E O CONSUMO ENERGÉTICO ASSOCIADOS AOS SISTEMAS E EQUIPAMENTOS. É RECOMENDADO CONSIDERAR A EFICIÊNCIA DE TODA A CADEIA DE TRANSFORMAÇÃO, desde a fonte de energia primária até a energia final ou, quando consideramos a eficiência de sistemas e equipamentos, até a energia útil.”

FATORES DE CONVERSÃO DE ENERGIA

Relatório disponível: Fatores de Conversão de energia

Eletricidade 1,6 0,090 t.CO2/MWh

Gás natural 1,1 0,202 t.CO2/MWh

GLP 1,1 0,227 t.CO2/MWh

TIPO DE ENERGIA FATOR DE CONVERSÃO

Relatório relativo aos fatores de conversão de energia térmica e elétrica utilizados no novo método disponível em: http://cb3e.ufsc.br/sites/default/files/RI_61_2017_RelatorioFatoresDeConversaoEnergiaEletricaTermica_EnergiaPrimaria_EmissoesCO2_paraPBEEdifica%20%28corrigido%29_0_0.pdf

FATOR DE EMISSÃO

• Aberturas e proteções solares: não diferenciáveis por orientação; • Vidros de controle solar: não apresenta boa resposta no método prescritivo; • Parâmetros são ponderados para toda edificação; • Levantamento de dados significativa: alguns com pouca influência; • Considera apenas um tipo de HVAC: split no método prescritivo; • Entorno edificado: não considera; • Pré-requisitos penalizam a edificação (parede e cobertura); • Um padrão de carga térmica interna e de uso e ocupação; • Uso da ventilação natural não é considerado no atual método prescritivo.

A nova proposta surgiu da constatação de limitações relacionadas ao atual método prescritivo do RTQ-C, que poderiam ser sanadas a partir da utilização de dados provenientes de um metamodelo e treinamento de redes neurais artificiais:

POR QUE UM NOVO MÉTODO?

ENCE ATUAL

A avaliação é feita a partir do consumo de energia; informações apresentadas em um modelo de etiqueta mais elucidativa e intuitiva:

NOVO MÉTODO x CONSUMO DE ENERGIA

Escala com base em consumo de energia

primária (kWh/ano)

Avaliação da edificação

Os valores de referência

relativos à classe D são fixo por

tipologia ao longo do tempo.

Classificação considerando

eficiência energética da

edificação e geração local.

NOVA ENCE (1ª. Pág.)

Uso racional de água e emissões

de dióxido de carbono incluídos

e de caráter informativo

consumo final de energia térmica e

elétrica

QR CODE

A nova etiqueta possui páginas com informações

complementares relativas aos sistemas individuais que podem

ser acessadas por meio de dispositivos eletrônicos equipados com câmeras

As novas ENCEs foram divididas entre a página principal e as páginas complementares, que apresentam informações referentes às classificações parciais, consumos por uso final e as condições de avaliação.

A segunda e a terceira página da etiqueta poderão ser acessadas a partir do QR code criado para cada edificação avaliada, disponibilizado na primeira página.

NOVA ENCE (2ª. Pág.) (3ª. Pág.)

Atualmente a avaliação do consumo energético da edificação pode ser realizada por meio dos MÉTODOS SIMPLIFICADO ou de SIMULAÇÃO; um método PRESCRITIVO (com base em um checklist) também está em desenvolvimento.

O MÉTODO DE SIMULAÇÃO permite a comprovação da conformidade com uma maior diversidade de estratégias de projeto, permitindo maior flexibilidade quando comparado ao método simplificado. Pode ser utilizado quando o desempenho mínimo da edificação, segundo a classe de eficiência energética pretendida, é comprovado utilizando-se programa computacional que atenda aos requisitos mínimos estipulados no regulamento.

O MÉTODO SIMPLIFICADO é menos flexível que o de simulação, mas de fácil aplicação, e abrange grande parte das soluções arquitetônicas mais difundidas. No entanto, a avaliação dos sistemas da edificação a partir do método simplificado deve respeitar alguns requisitos, que serão descritos nos slides seguintes.

Diferentes sistemas?

Cada um dos sistemas pode ser avaliado a partir de combinações diferentes de métodos. Atualmente está em desenvolvimento um novo método de avaliação que considera a utilização da iluminação natural a partir do método simplificado e de simulação.

Envoltória Sistema de iluminação

artificial

Sistema de condicionamento de

ar

Sistema de aquecimento de

água Edificações

condicionadas

Edificações naturalmente

ventiladas

Edificações naturalmente

iluminadas

Método Simplificado SIM * SIM SIM SIM

Método Simulação SIM * SIM SIM NÃO

* Métodos em desenvolvimento

TIPOLOGIAS AVALIADAS

EDIFICAÇÕES DE ESCRITÓRIOS, EDUCACIONAIS, HOSPEDAGEM, HOSPITALARES, COMÉRCIO/VAREJO, MERCADOS,

ALIMENTAÇÃO, OUTRAS...

Uso típico Edificações de escritórios Condição real Condição de referência

Geometria Forma Condição real Orientação solar (°) Condição real Pé-direito (piso a teto) (m) Condição real Aberturas PAF - Percentual de abertura da fachada (%) Condição real 50 PAZ - Percentual de abertura zenital (%) Condição real 0 Componentes construtivos

Upar - Transmitância da parede externa (W/m²K) Condição real 2,39

αPAR - Absortância da parede (adimensional) Condição real 0,5 CTpar - Capacidade térmica da parede (kJ/m²K) Condição real 150 Ucob - Transmitância da cobertura (W/m²K) Condição real 2,06

αCOB - Absortância da cobertura (adimensional) Condição real 0,8

CTcob - Capacidade térmica da cobertura (kJ/m²K) Condição real 233

Vidro Condição real Vidro simples incolor 6mm FS – Fator solar do vidro (adimensional) Condição real 0,82 Uvid - Transmitância do vidro (W/m²K) Condição real 5,7 AHS - Ângulo horizontal de sombreamento (°) Condição real 0 AVS - Ângulo vertical de sombreamento (°) Condição real 0 AOV - Ângulo de obstrução vertical (°) * Condição real Condição real Iluminação e ganhos DPI - Densidade de potência de iluminação (W/m²) ** Condição real 14,1***

Ocupação (m²/pessoa) 10,0 10,0 DPE - Densidade de potência de equipamentos (W/m²) 9,7 9,7

Horas de ocupação (horas) 10 Dias de ocupação (Nano)**** 260 Condição do piso Condição real Condição da cobertura Condição real Isolamento do piso Condição real Sem isolamento Condicionamento de ar (refrigeração) COP - Coeficiente de performance (W/W) Condição real 2,60 Temperatura setpoint (°C) 24,0 Aquecimento de água***** -

MÉTODO SIMPLIFICADO Suporte de uma Interface Web para o cálculo da carga térmica anual relativa às zonas térmicas

http://pbeedifica.com.br/redes/comercial/index_with_angular.html#

CONSUMOS POR FONTE DE ENERGIA

Condicionamento de ar – Aquec.

Condicionamento de ar - Refrig. Aquecimento de água Iluminação Equipamentos Geração local de energia renovável

FON

TES

DE C

ON

SUM

O

Energia elétrica (kWh) Energia térmica (m³) FONTES DE ENERGIA

N/A

X

X

X

X

N/A

X

X

N/A

N/A

kWh /ano gerado descontado do consumo de energia elétrica

CONSUMOS POR FONTE DE ENERGIA Edificações comerciais, de serviço e públicas

Condicionamento de ar - Refrigeração

Carga térmica para refrigeração

COP ou SPLV

kWh (energia elétrica) ou m³ (energia térmica)

Frio gerado por cogeração

CONSUMOS

RESULTADOS REDES NEURAIS

Condicionamento de Ar - Aquecimento CONSUMO NÃO SIGNIFICATIVO PARA A ANÁLISE

Aquecimento de água

Demanda de água quente

Energia demandada para aquecimento

kWh (energia elétrica) ou m³ (energia térmica)

CONSUMO Fração atendida por energia térmica solar/

calor rejeitado

Equipamentos

Iluminação

Área Horas de uso Consumo estimado para equipamentos (kWh)

Densidade de potência instalada

Área Horas de uso Consumo para

iluminação (kWh) Densidade de

potência instalada

VARIAM CONFORME A TIPOLOGIA DA

EDIFICAÇÃO

CONSUMOS POR FONTE DE ENERGIA Edificações comerciais, de serviço e públicas

CONSUMO TOTAL DE ENERGIA ELÉTRICA

GERAÇÃO LOCAL DE ENERGIA RENOVÁVEL

Fator de conversão para energia primária

ENERGIA PRIMÁRIA (kWh/ano)

ou (kWh/mês)

E COMO AVALIAR O CONSUMO FINAL? Edificações comerciais, de serviço e públicas

CONSUMO TOTAL DE ENERGIA TÉRMICA

Fator de conversão para energia primária

Emissão de CO2 por kg ou m³ de energia térmica

consumida

CONSUMO TOTAL DE ENERGIA TÉRMICA

EMISSÃO TOTAL DE CO2

CONSUMO TOTAL DE ENERGIA ELÉTRICA

Emissão de CO2 por kWh

COMO AVALIAR A EMISSÃO DE CO2? Edificações comerciais, de serviço e públicas

ENERGIA PRIMÁRIA TOTAL Soma-se:

- Energia primária proveniente do consumo de energia elétrica

- Energia primária proveniente do consumo de energia térmica

DETERMINAÇÃO DA CLASSE DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DA EDIFICAÇÃO

EMISSÃO TOTAL DE CO2

Soma-se:

- Emissão de CO2 proveniente do consumo de energia elétrica

- Emissão de CO2 proveniente do consumo de energia térmica

INFORMATIVO

ENERGIA PRIMÁRIA E CO2 Edificações comerciais, de serviço e públicas

Energia primária da edificação na condição de REFERÊNCIA (kWh/ano)

Energia primária da edificação REAL (kWh/ano)

Percentual de redução do consumo de energia

primária

CLASSE DE EFICIÊNCIA

ENERGÉTICA

Edificação com seus componentes construtivos reais

Edificação com componentes construtivos de baixa eficiência

equivalentes à classe D

A

B

C

D

E

DETERMINAÇÃO DA CLASSE DE EFICIÊNCIA Edificações comerciais, de serviço e públicas

COEFICIENTE DE REDUÇÃO E CONSUMO Variável de acordo com o fator de forma da edificação e grupo climático

No exemplo ao lado, valores relativos ao coeficiente de redução do consumo de energia primária com base no fator

de forma (FF) e grupo climático correspondente a tipologia de

“ESCRITÓRIOS”

O fator de forma é uma constante de proporcionalidade; RELACIONA A ÁREA SUPERFICIAL E O VOLUME DE UMA EDIFICAÇÃO:

𝐹𝐹𝐹𝐹 = 𝐴𝐴𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑉𝑉𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡

FF é o fator de forma da edificação (m); Aenv é a área da envoltória (m²); Vtot é a volume total construída da edificação (m³).

FF⋍0,15

FF⋍0,50

Grupo Climático

Coeficiente de redução do consumo de energia primária da classe D para a classe A (CRCEPD-A)

FF ≤ 0,20 0,20 < FF ≤ 0,30

0,30 < FF ≤ 0,40

0,40 < FF ≤ 0,50 FF > 0,50

GCL 1- A 0,30 0,33 0,35 0,36 0,36 GCL 1- B 0,30 0,32 0,34 0,35 0,36 GCL 2

0,30 0,32 0,34 0,35 0,35 GCL 3 GCL 4 GCL 5

0,29 0,32 0,34 0,35 0,35 GCL 6 GCL 7

0,29 0,32 0,33 0,34 0,35 GCL 8 GCL 9 0,30 0,33 0,35 0,36 0,36 GCL 10 0,31 0,34 0,36 0,37 0,38 GCL 11

0,30

0,33

0,35

0,36

0,36 GCL 12 GCL 13 0,30 0,32 0,35 0,36 0,36 GCL 14 GCL 15 0,29 0,31 0,33 0,34 0,35 GCL 16 GCL 17 0,28 0,30 0,32 0,33 0,33 GCL 18 0,28 0,30 0,32 0,33 0,33 GCL 19

0,28 0,31 0,33 0,34 0,34 GCL 20 GCL 21

0,29 0,32 0,34 0,35 0,36 GCL 22 GCL 23

0,29 0,31 0,33 0,34 0,35 GCL 24

A classe de eficiência da edificação real é definida de acordo com o PERCENTUAL DE ECONOMIA desta em relação à mesma edificação na sua condição de referência

Consumo final de energia primária e

percentual de economia entre a condição real e a condição de referência.

Consumo final de energia primária da edificação em sua

condição de referência, calculada a partir da

adoção de parâmetros de baixa eficiência

energética!!

FIM DESTA PARTE

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